含風電場的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制研究.pdf

1、面對能源緊缺和生態(tài)破壞兩方面的危機，開發(fā)利用新的可再生能源已經(jīng)成為各國重點研究的問題。風力發(fā)電作為新能源的利用形式之一，世界各國早已開始對其進行深入的研究。風電場出力受風速的影響波動性較大，造成風電場裝機容量不斷加大時對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生很大影響。對風電并網(wǎng)的電力系統(tǒng)采取有效的控制策略是保障風電場大范圍并網(wǎng)的關鍵。
　　本文主要是從電壓穩(wěn)定和功角穩(wěn)定兩方面對雙饋異步風力發(fā)電機組(Double-Fed Induction G

2、enerator，DFIG)并網(wǎng)的風力發(fā)電系統(tǒng)控制策略進行研究。主要內容有：
　　詳細介紹了DFIG的工作原理，建立了不同坐標系下的風機模型、風電場模型及雙饋風力發(fā)電機組并網(wǎng)的風力發(fā)電系統(tǒng)模型。仿真分析表明雙饋異步風力發(fā)電機組變速運行特性以及槳距角控制系統(tǒng)可以使其輸出功率得到優(yōu)化，使發(fā)電機組在不同風速下都可以穩(wěn)定。同時對風力發(fā)電系統(tǒng)的低電壓穿越能力進行了介紹與分析。
　　將風電場看作可以提供有功功率且無功功率可以動態(tài)調節(jié)的特

3、殊負荷節(jié)點，對風電并網(wǎng)的電力系統(tǒng)進行了電壓穩(wěn)定分析。采用無功補償策略防止風電場電壓失穩(wěn)，應用遺傳算法結合反復潮流計算得出風電場的最優(yōu)無功補償容量。若只采用并聯(lián)電容器組對風電場進行無功補償，其分組投切造成補償容量只能分段選擇，不能實現(xiàn)無功的平滑補償，因此提出靜止同步補償器STATCOM與電容器組聯(lián)合補償控制策略，明顯改善了補償效果。
　　通過分析雙饋風力發(fā)電機穩(wěn)態(tài)運行過程，結合同步發(fā)電機功角運行特性，給出了雙饋風力發(fā)電機組的功角定義